濾波器的功能就是允許某一部分頻率的信號順利的通過,而另外一部分頻率的信號則受到較大的抑制,它實質上是一個選頻電路。濾波器中,把信號能夠通過的頻率范圍,稱為通頻帶或通帶;反之,信號受到很大衰減或完全被抑制的頻率范圍稱為阻帶;通帶和阻帶之間的分界頻率稱為截止頻率;理想濾波器在通帶內的電壓增益為常數,在阻帶內的電壓增益為零;實際濾波器的通帶和阻帶之間存在一定頻率范圍的過渡帶。2.濾波器的分類(1)按所處理的信號分為模擬濾波器和數字濾波器兩種。(2)按所通過信號的頻段分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種。低通濾波器:它允許信號中的低頻或直流分量通過,抑制高頻分量或干擾和噪聲。高通濾波器:它允許信號中的高頻分量通過,抑制低頻或直流分量。帶通濾波器:它允許一定頻段的信號通過,抑制低于或高于該頻段的信號、干擾和噪聲。帶阻濾波器:它抑制一定頻段內的信號,允許該頻段以外的信號通過。(3)按所采用的元器件分為無源和有源濾波器兩種。無源濾波器:僅由無源元件(R、L和C)組成的濾波器,它是利用電容和電感元件的電抗隨頻率的變化而變化的原理構成的。這類濾波器的優點是:電路比較簡單,不需要直流電源供電,可靠性高;缺點是:通帶內的信號有能量損耗,負載效應比較明顯,使用電感元件時容易引起電磁感應,當電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大,在低頻域不適用。有源濾波器:由無源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成運算放大器)組成。這類濾波器的優點是:通帶內的信號不僅沒有能量損耗,而且還可以放大,負載效應不明顯,多級相聯時相互影響很小,利用級聯的簡單方法很容易構成高階濾波器,并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽(由于不使用電感元件);缺點是:通帶范圍受有源器件(如集成運算放大器)的帶寬限制,需要直流電源供電,可靠性不如無源濾波器高,在高壓、高頻、大功率的場合不適用。3.濾波器的主要參數(1)通帶增益A0:濾波器通帶內的電壓放大倍數。(2)特征角頻率和特征頻率fn:它只與濾波用的電阻和電容元件的參數有關,通常 對于帶通(帶阻)濾波器,稱為帶通(帶阻)濾波器的中心角頻率或中心頻率f0,是通帶(阻帶)內電壓增益最大(最?。c的頻率。(3)截止角頻率和截止頻率f0:它是電壓增益下降到(即)時所對應的角頻率。必須注意不一定等于。帶通和帶阻濾波器有兩個,即和。(4)通帶(阻帶)寬度BW:它是帶通(帶阻)濾波器的兩個之差值,即。(5)等效品質因數Q:對低通和高通濾波器而言,Q值等于時濾波器電路電壓增益的模與通帶增益之比,即;對帶通(帶阻)濾波器而言,Q值等于中心角頻率與通帶(阻帶)寬度BW之比,即。4.有源濾波器的階數有源濾波器傳遞函數分母中 S 的最高 方次 稱為濾波器的 階數 。階數越高,濾波器幅頻特性的過渡帶越陡,越接近理想特性。一般情況下,一階濾波器過渡帶按每十倍頻20dB速率衰減;二階濾波器每十倍頻40dB速率衰減。高階濾波器可由低階濾波器串接組成。5.低通和高通濾波器之間的對偶關系(1)幅頻特性的對偶關系當低通濾波器和高通濾波器的通帶增益A0、截止頻率或f0分別相等時,兩者的幅頻特性曲線相對于垂直線f=f0對稱。(2)傳遞函數的對偶關系將低通濾波器傳遞函數中的S換成1/S,則變成對應的高通濾波器的傳遞函數。(3)電路結構上的對偶關系將低通濾波器中的起濾波作用的電容C換成電阻R,并將起濾波作用的電阻R換成電容C,則低通濾波器轉化為對應的高通濾波器。綜合電子論壇nRecommendedApplicationslCellulartelephones,PHSlDatacommunicationequipment(Bluetooth,W-LAN)lDigitalcordlesstelephones